Знакомство с разработкой системы автоматического управления для подземного выщелачивания урана. Анализ технологических скважин, предназначенных для подачи в недра рабочих растворов. Особенности процесса фильтрации раствора в рудовмещающем горизонте.
При низкой оригинальности работы "Разработка системы автоматического управления для подземного выщелачивания урана", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В Казахстане все более широкое распространение получает добыча урана методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) из руд пластовых месторождений гидрогенного типа. Как правило, развитие добычи этим методом приурочено к месторождениям, сложенным хорошо проницаемыми породами водоносных горизонтов, как напорных, ограниченных в почве и кровле водоупорами, так и безнапорных.
На первоначальном этапе развития метод ПСВ применялся на месторождениях, характеризующихся в целом относительно не очень сложными геолого-гидрогеологическими условиями: сравнительно простой морфологией рудных залежей, преимущественно неглубоким их залеганием (до 200 м), благоприятными геолого-технологическими свойствами руд и рудовмещающих пород (карбонатность до 1,5% по СО2, глинистость до 10-15%, водопроницаемость Кф > 1 м/сутки). Эти обстоятельства в определенной мере определяли направление работ и, в частности, разработку и применение линейных схем расположения скважины с прямоугольной ячейкой, упрощенных конструкций технологических скважин и особенно их фильтров. В настоящее время на действующих и разведанных для разработки методом ПСВ месторождениях урана большая часть запасов залегает на глубине 500-600 м и отмечаются месторождения и их участки со сложными формами рудных залежей, многоярусным их залеганием, резкими изменениями мощности и формы залежи и незначительными размерами по ширине (до 20-50 м). На ряде месторождений с невысокой средней карбонатностью руд и рудовмещающих отложений часто вскрываются участки с повышенной карбонатностью (до 2,5-3% и выше), существенно изменяющей технологические свойства руд и проницаемость их в процессе обработки сернокислыми растворами. Основными учетными единицами в структуре скважинных систем разработки гидрогенных урановых месторождений методом ПСВ являются ячейка, эксплуатационный блок и эксплуатационный участок.
Элементарной ячейкой называют часть продуктивной толщины, запасы которой отрабатываются одной откачной скважиной. Она пространственно ограничивается контурами, которые максимально должны быть приближены к различным гидродинамическим границам (водоупорам, контурам закачных скважин, нейтральным и краевым линиям тока), с тем, чтобы ячейка функционировала по возможности в гидродинамически замкнутом режиме (при отсутствии растекания технологических растворов за контур ячейки и разбавлении их законтурными водами). Эксплуатационный блок ПСВ - это часть продуктивной толщи, включающая группу смежных элементарных ячеек, характеризующихся по возможности однородным распределением запасов, геохимическим строением и вещественным составом руд и рудовмещающих пород, одновременно вводимых в эксплуатацию и отрабатываемых в едином геотехнологическом режиме.
Эксплуатационный участок - это группа смежных эксплуатационных блоков, имеющие самостоятельные системы коммуникаций и установки контроля и управления геотехнологическим режимом ПСВ.
Отработка запасов в эксплуатационных блоках ПСВ осуществляется в три этапа: 1) Вскрытие запасов, т.е. бурение и освоение скважин, обвязка их технологическими коммуникациями и оснащение контрольно-измерительными приборами;
2) Ведение технологического процесса в недрах, т.е. транспортирование к рудным залежам рабочих растворов, технологическая подготовка руд к выщелачиванию урана, формирование продуктивных растворов, транспортирование их к откачным скважинным и подъем на поверхность;
3) Ликвидация отработанных блоков, т.е. восстановление первоначального состояния рудовмещающего водоносного горизонта в пределах блока и поверхности земли.
Технологический этап отработки запасов методом ПСВ делится на три стадии: 1) Закисление рудной залежи, т.к. подготовка рудовмещающего водоносного горизонта к формированию и движению в нем потока продуктивных растворов;
2) Активное выщелачивание, т.е. формирование и извлечение из блоков кондиционных продуктивных растворов;
Такое деление, условно, поскольку практически в различных зонах одного и того же блока одновременно протекают все три стадии, а фиксация времени начала и окончания каждой стадии для блока проводится по выявлению в откачных скважинах продуктивных растворов. В технологическом плане при сернокислотном ПСВ для каждой стадии процесса устанавливается определенный режим кислотности закачного раствора. Так, для эксплуатационных блоков, характеризующихся незначительной карбонатностью рудовмещающих отложений (до 1% по СО2), в качестве оптимального был принят следующий режим кислотности закачных растворов: на стадии закисления 20-30 г/л, на стадии активного выщелачивания около 10 г/л, на стадии «отмывки» в закачные скважины подавался «маточный» раствор после сорбции или без дополнительного подкисления. В зависимости от вещественного состава руд и пород рудовмещающего горизонта возможны и другие режимы закисления и отработки рудных за
Список литературы
1.Язиков В.Г., Рогов Е.И., Забазнов В.Л., Рогов А.Е. Геотехнология металлов - Алматы, 2005, 394 с
2.Рогов Е.И., ЯЗИКОВ В.Г., РОГОВ А.Е. Математическое моделирование в горном деле. Алматы, Lem, 2002, 214 с.
3.Голубев B.C., Кричевец Г.Н. Динамика геотехнологических процессов. 1989. -120 с.
4.Бэр Я., Заславский Д., Ирмей С. Физико-математические основы фильтрации воды. М.: Мир, 1971. - 415 с.
5.Чарный И.А. Подземная гидродинамика. М.: Наука. 1963. - 368 с.
6.Веселое Л.Н., Садонин В.Г. Физико-химические основы и гидродинамика процесса подземного выщелачивания. М.: Атомиздат, 1979.
7.О динамике подземного выщелачивания полезных ископаемых на основе математического и физического моделирования/ B.C. Голубев, Г.Н. Кри чевец и др.// Математическое и физическое моделирование рудообразую- щих процессов. М.: ВИМС, 1978. - С. 123-141.
8.Веригин Н.Н., Шержуков Б.С. Диффузия и массообмен при фильтрации жидкостей в пористых средах// Развитие исследований по теории фильтрации в СССР (1917-1967), М.: Наука, 1969. С.237-313.
9.Язиков В.Г. Оптимизация систем разработки пластово-инфильтрационных месторождений урана подземным выщелачиванием через скважины. Дисс. на соискание ученой степени доктора техн.наук. М.: 2001. - 242 С.
10.Язиков В.Г, Забазнов В.Л., Петров Н.Н., Рогов Е.И., Рогов А.Е. Геотехнология урана на месторождениях Казахстана. Алматы.: 2001. - 442 с.
11.Рогов А.Е. Рогов Е.И., Язиков В.Г, Гидродинамическая модель подземного выщелачивания урана. Горный информационно-аналитический бюллетень - № 5 май 2000. Москва - МГГУ. С.40-42.;
